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类型:原创来源:520化学网作者/推荐人:欧阳欣仪 陈德成 林惠梅 麦裕华点击量:2378时间:2020年10月17日 0:06:15

回顾华南师范大学钱扬义教授组织的手持技术数字化创新实验《化学教育》公益直播课

华南师范大学化学学院 欧阳欣仪 陈德成 林惠梅 麦裕华


        为践行教育部《关于加强和改进中小学实验教学的意见》,为促进落实中学化学课程标准有关学生创新能力发展的要求,为推广手持技术数字化创新实验22年研究成果,为拓展全国中学化学教师创新实验教学能力,华南师范大学钱扬义教授组织对手持技术数字化创新实验有多年研究的大学专家、中学名师和教研员、技术专家,在2020年8月至9月组织“南北西东四方联动”6场公益直播活动,通过网络直播平台向全国化学教育者提供优质的讲座资源,助力教师应用手持技术数字化实验开展创新实验教学。活动听众包括大学化学专业本科师范生、教育硕士研究生、一线教师和教研员,共27110人次听课,产生了广泛影响。该“南北西东四方联动”直播活动同时与后续推广创新实验应用的《化学教学论手持技术数字化实验》慕课联动,共2500人次选课。这些活动和课程共同对推动教师专业发展和中学生创新能力发展起到广泛促进作用。

        学生创新能力发展呼唤创新实验应用推广

        时至今日,中华民族迎来了从站起来、富起来到强起来的伟大飞跃,前所未有地接近伟大复兴目标。为顺应时代潮流发展,凝聚力量和做好贡献,亟需培养一大批具有创新能力的创新人才。

        中小学实验教学是国家课程方案和课程标准规定的重要教学内容,是培养创新人才的重要途径。教育部《关于加强和改进中小学实验教学的意见》要求“将最新技术成果融入实验教学,促进传统实验教学与现代新兴科技有机融合”。《普通高中化学课程标准》(2017年版)提出“注重发挥现代信息技术的作用,积极探索现代信息技术与化学实验的深度融合。”因此,广大教育工作者要高度重视中小学生创新能力的培养,更要重视和推广应用融合现代信息技术的科学实验,实现大规模、多层次、全覆盖的教学实践应用和探索。

        教师创新实验教学呼唤教师培训创新模式

        习近平总书记指出:“今天的学生就是未来实现中华民族伟大复兴中国梦的主力军,广大教师就是打造这支中华民族‘梦之队’的筑梦人。”为增强广大中学理科教师认识手持技术数字化实验在中学生创新能力培养和学科教学的应用,为践行师范专业认证、新课程标准、新教育装备标准中“信息技术与学科融合”的要求,华南师范大学钱扬义教授主动会同中文核心期刊《化学教育》编辑部,结合后新冠疫情时代的现状,有针对性地制定教师培训方案,提出“南北西东四方联动”教师培训创新形式,在2020年8月至9月通过“师盟铭课”直播平台组织系列专题公益直播课,向全国中学化学教师发出学习邀请,切实提高教师应用手持技术数字化实验开展创新实验教学的能力。

        “南北西东四方联动”由南方(广州)的华南师范大学钱扬义教授发起,组织北方(北京)的北京教育学院王春副教授、西方(南充)的四川南充市化学教研员白涛老师、东方(上海)的上海特级教师唐增富老师共同完成。这是一次“南北西东”四方联动,大学和中学化学教育者联动,发达地区和西部地区联动,手持技术的研究者、应用者和供应商联动的“四方联动”公益直播课,是一次手持技术数字化实验推广和应用的大型交流会。

图1 研究、应用和推广手持技术数字化实验,共建“南北西东 四位一体”、“四方联动”手持技术数字化实验

        南北西东四方联动”新模式点燃新火花

        1、“师生同台演绎创新实验,手持慕课与教材双剑合璧”——华南师范大学钱扬义教授作《从传统实验演示与设计到手持技术数字化创新实验——以教育部东芝杯教学技能创新大赛获奖作品为例》讲座

        钱扬义教授最早提出“手持技术”这一概念,并潜心研究手持技术数字化实验22年,是该创新实验的“开拓者”和“先行者”。在多年研究中,钱扬义教授开发了丰富的手持技术数字化实验案例并形成了独到的理论成果,使该创新实验的研究达到新高度;而且,在多年指导“东芝杯·中国师范大学理科师范生教学技能创新大赛”过程中,形成了个人独特的“3×n”问题解决教学设计思想。

        本讲座以此为基础,详细讲解了如何开发和设计一节从传统实验转变为手持技术数字化创新实验的优质课。本次直播课安排在8月22日,观看共9162人次。钱扬义教授以2个“东芝杯”手持技术数字化实验教学案例获奖作品《焰色反应》(新教材称作《焰色试验》)和《金属钠与氧气反应》为例,展示了他提出的“3×n”问题解决教学设计模式,并分享了将传统实验设计为手持技术数字化创新实验的思路。

        在讲座中,钱扬义教授分享了“一本书”和“一门慕课”。“一本书”是指钱扬义教授的新著《新型实验22年的探索:手持技术数字化化学实验教学理论的创立与实践》。这本新书着力于手持技术数字化实验的教学应用与研究,通过定量数据增加知识的信度,通过多个和多种数据增加知识的效度,有效改变知识的学习方式,进一步揭示事物的微观本质,从而达到提升师生科学探究能力和培养数字化学学习素养的目的。“一门慕课”是指钱扬义教授在中国大学MOOC开设的《化学教学论手持技术数字化实验》慕课,第1、2期开课共有超过11000名学员选课。该慕课聚焦于学习者手持技术数字化实验技能和教研能力的培养,内含丰富实用的初高中化学实验案例,并提供了手持技术数字化实验的实验开发方法与论文撰写技巧。选课学员表示该慕课的作用巨大,解决了他们想学习新技术但没有路径的困扰!钱扬义教授将他22年的手持技术数字化实验研究成果分享给全国的化学教育者,希望“技术改变教育,教育改变人生”。

图2 钱扬义教授与林惠梅、陈德成“师徒三人”共直播

图3 林惠梅同学展示《焰色反应》案例

图4 陈德成同学展示《钠与氧气反应》案例

        2、“革新实验教学,解答教学难题”——北京教育学院王春副教授作《数字化信息系统在中学化学实验教学中的应用》讲座

        王春副教授是北京教育学院教授,全国优秀科研教授,是手持技术数字化实验革新传统实验课堂的“探索者”。本次直播课安排在8月1日,观看共7663人次。在讲座中,王春副教授以化学反应速率主题为例,展示了他运用手持技术数字化实验解决中学化学实验教学难题的丰硕研究。王春副教授通过五个案例(固体表面积对化学反应速率的影响、浓度对化学反应速率的影响、温度对化学反应速率的影响、压强对化学反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响),详尽地说明了手持技术数字化实验在探究性实验学习中的应用。每个案例都对应多个手持技术数字化实验,给听众提供探究性实验教学的多个设计思路。王春副教授以“手持技术数字化实验”为钥匙,有效解决实验教学中的难题,为广大化学教育工作者提供了典范和丰富的案例,让数字化实验在化学教育中落地生根。

图5 王春副教授分析手持技术数字化实验典型案例

        3、“手持技术进考试,试题考出手持味儿”——四川南充市教育科学研究所教研员白涛老师作《手持技术数字化创新实验在中学化学试题分析与命制中的应用》讲座

        白涛老师是四川南充市教育科学研究所教研员,是手持技术数字化实验研究领域的“后起之秀”,也是让“手持技术”的春风吹向我国西部的“播种者”。本次直播课安排在9月12日,观看共3969人次。白涛老师回忆自己第一次与手持技术“大咖”钱扬义教授见面的情景,回顾自己走上“手持技术”之路的起心动念,分享自己在西部地区引进手持技术的点点滴滴。在他多年的坚持下,四川省的化学信息化教学水平得到较大提高。在讲座中,白涛老师运用手持技术数字化实验重现中、高考的化学试题,结合大学化学知识分析试题的真实性与科学性。他认为高考命题一方面要“服务选材”于高等教育,另一方面要“引领教学”于基础教育,有关手持技术数字化实验的试题命题要保持真实性,做到能够复现实验现象。白涛老师为“没有手持技术传感器”的教师提出破局方法:第一可以向校长申请,第二可以利用教育政策,第三可以到教育装备部门争取,第四可以加入中国大学MOOC《化学教学论手持技术数字化实验》联动学习研究。白涛老师是西部地区的“白浪花”,引领手持技术数字化实验在西部地区波涛滚滚。

图6 白涛老师用手持技术数字化实验分析中考题

        4、“手持技术进课堂,化学课堂提质量”——上海市特级教师唐增富老师作《中学化学教学中应用手持技术数字化实验的有效策略》讲座

        唐增富老师是上海特级教师,多次获得全国手持技术数字化实验创新设计教育应用一等奖,在手持技术数字化实验应用于课堂教学有着独到见解,是该创新实验进课堂的“耕耘者”。本次直播课安排在9月5日,观看共4194人次。在讲座中,唐增富老师精炼地提出8个实施手持技术数字化实验教学的有效策略,结合具体实验案例分享详尽的教学思路,展示了如何使手持技术数字化实验与中学课堂教学相辅相成。唐增富老师分享的实验案例使学生高度注意到化学实验的连续过程,让中学化学疑难问题转化为直观的数据曲线,实现难点突破和学生高效学习。唐增富老师一直坚持在教学实践中研究,在教学研究中实现二次建构,其中学手持技术实验数字化教学实践走在全国前列。

图7 8个手持技术教学的有效策略

        5、“传感器有效使用,常见疑难问题解答”——威尼尔(上海江凤光学仪器)介绍仪器设备和技术服务

        “南北西东四方联动”特别邀请威尼尔(上海江凤光学仪器)专题介绍手持技术数字化传感器的基本情况、使用注意事项,解答常见使用问题。

        南北西东四方联动”引发教师研习效益

        南北西东”四位手持技术“园丁”中,钱扬义教授开疆拓土并播撒手持技术的种子、王春副教授浇灌使其茁壮成长、唐增富老师施肥使其枝繁叶茂,白涛老师将累累硕果播散向广袤的大西部。

        本次“南北西东四方联动”新型教师培训形式在后疫情时代,实现研究和实践优势资源的联动,提出新型教师专题培训活动,具有如下特点:

        (1)创新性。首次由不同地区、不同单位的手持技术数字化实验资深研究和实践者担纲完成该活动,活动构想奇特,形式新颖。

        (2)专题性。不同讲者分别围绕着职前教师培养、教师专业发展、课堂教学方式、高考试题命制、学科问题解决等议题作专题发言,内容涉及面广,材料丰富。

        (3)代表性。不同讲者代表国内大学和中学化学教育、不同地区、不同单位在手持技术数字化实验研究和实践的水平,展现时代强音,集体智慧。

        (4)延续性。“南北西东四方联动”手持技术数字化实验公益直播课只是短期教师培训活动,可以和华南师范大学钱扬义教授在中国大学MOOC开设的长期教师培训《化学教学论手持技术数字化实验》慕课进行联动,听者可以获得更丰富和更持久的学习资源和机会。

        本次“南北西东四方联动”手持技术数字化实验公益直播课的观看总人次超过27000人次,涉及全国各省(市)、自治区。听完该公益直播课后报名参加《化学教学论手持技术数字化实验》慕课第3期开课的学员达到2500人。这些活动成功将手持技术数字化实验由点及面地辐射到了全国各地,把应用手持技术数字化实验的时代潮流春风吹至全国化学教育者,为众多化学教育者在新课程改革背景下提供新思考、新方向。

        特别感谢华南师范大学化学学院石光副院长、陈巧年副书记对钱扬义教授直播课的支持!

        创新实验慕课延续四方联动的后续指导

        为持续促进全国化学教育者在手持技术数字化实验技能和教研能力的发展,深化“南北西东四方联动”手持技术数字化实验公益直播课的培训成效,听者可以进一步报名学习华南师范大学钱扬义教授在中国大学MOOC开设的《化学教学论手持技术数字化实验》慕课(http://www.icourse163.org/course/scnu-1207045812)。该课程是国内第一个以信息技术为主题的中学化学实验教学慕课,面向职前化学师范生(本科、硕士)、中学化学教师、化学教研员、大专院校老师、中学生等广大学习者,展示了手持技术数字化实验新理论、新案例和新教学模式等关键内容。目前已有约12651人次选课。

        该课程根据“互联网+”时代新型教师需求与“推进信息技术与教学融合”的理念,选取大量丰富实用、与生活和时代紧密联系的初高中化学实验案例,与学科课程标准相衔接,解决传统实验疑难,创新突破重难点。

        期待全国更多的职前化学师范生(本科、硕士)、中学化学教师、化学教研员、大专院校老师、中学生等广大学习者,共同参与手持技术数字化实验慕课学习,为提高学科教学的创新性,实现创新人才培养而共同努力!

编辑:钟子婷

审稿:钱扬义工作室全体成员